ILS进近飞行程序高度损失余度影响因素仿真研究

针对国内飞行程序超障计算准则方面定量研究较少的问题,并为真实反映各类飞机在ILS进近程序中的高度损失(HL)余度数值,本文通过构建飞机着陆—复飞过程的仿真框架,考虑了影响HL值的因素,通过运动学仿真得出ILS进近中不同类别典型航空器的HL值,并与现有飞行程序设计规范中的值进行比较分析。通过模拟计算和结果分析,结果表明使用气压式高度表时,现有规范的公布值与仿真结果较为吻合,但在使用无线电高度表时,现有规范的公布值与仿真结果存在一定差异。

无人机仿地飞行在矿山测绘中的分析和应用——以宿松县铜铃寨金多金属矿详查为例

在地形起伏大的山区进行常规航空摄影测量,航空摄影要根据地形高差进行摄影分区,即便如此分区,仍会出现局部与分区基准面高差超限、地面分辨率相差较大、飞行质量和影像质量难以控制,同时影响飞行效率的问题。为控制地形起伏大的地区影像地面分辨率的差异对成果的影响,避免繁琐的航摄分区,提高飞行效率,本文首先论述了地面分辨率对测量成果的影响,然后提出了在地形高差大的山区,采用无人机飞行航迹与对应地形剖面线相似进行仿地飞行、不用航摄分区的方法。采用该方法应用于宿松县铜铃寨金多金属矿1∶1 000航空摄影地形测量项目中,成果经检验质量良好,工作效率高,该方法可靠、可行、可用。

尺度效应对多光谱遥感监测土壤水分影响研究

尺度效应是指在无人机遥感观测中,随着遥感分辨率的变化,各尺度遥感反演得到的数据表现不一致的现象,影响多光谱遥感监测土壤水分的精度。为探究尺度效应对于无人机遥感监测土壤水分的影响,以冬小麦为研究对象,通过无人机搭载多光谱相机分别在19、37、55、74、92 m的不同高度(对应分辨率为10、20、30、40、50 mm)拍摄多光谱图像,并同时采集土壤含水率数据。使用ENVI5.3(64 bit)对多光谱图像进行掩膜处理,包括无掩膜处理(no mask,NM)、去土壤掩膜处理(Soil background removal by masking,SRM)、去土壤去阴影掩膜处理(Soil and shadow background removal by masking,SSRM),获取各个高度下冬小麦的纹理特征。使用灰色关联法(Grey Relational Analysis,GCA)优选数据后,采用多元线性回归(Multiple Linear Regression,MLR)、BP神经网络(Back PropagationNeural Network,BPNN)和随机森林(Random Forest,RF)3种方法反演土壤含水率,使用R2和RMSE评价反演效果。研究结果表明:在采取的各种掩膜处理中,无掩膜方法反演效果最好。在各掩膜处理方法下表现最好反演模型是BPNN模型,在大部分情况下表现稳定有较好的反演效果,证明机器学习在遥感监测领域应用的可行性。冬小麦土壤含水率30 mm-NM-RF模型为最佳反演模型。在分辨率为40 mm,即无人机飞行高度74 m时,不同模型综合反演效果最佳,研究成果可应用于今后无人机监测土壤水分确定飞行高度。

激光雷达飞行参数对低矮植被高度反演的影响——以大疆禅思L1为例

植被高度是动态监测植被生长状况的重要参数。机载激光雷达测量(LiDAR)因其良好的穿透力常用于森林高度反演,而鲜有应用LiDAR反演低矮植被高度的研究。本研究以皋兰生态与农业综合研究站为研究区,使用大疆禅思L1激光雷达在不同飞行高度、悬停时间、定位系统(基于网络进行差分计算的Nrtk定位系统与基于移动接收器进行差分计算的Drtk定位系统)下获取不同植被的点云数据,以探究飞行参数对于反演精度的影响。结果表明:Drtk与Nrtk定位系统精度相当,无网络时Drtk系统可替代Nrtk使用。悬停时间5 s与10 s的精度差异不大,10 s的精度略高。当植被高度低于60 cm时,飞行高度宜设为20 m;植被高度大于60 cm时,飞行高度可设为40 m以扩大采样范围。在反演精度方面,当植被高度低于30 cm时,反演误差在±30%内;而当植被高度大于40 cm时,则呈现出明显的低估现象。本研究对于应用大疆禅思L1激光雷达进行大范围低矮植被高度获取的相关研究具有重要的现实意义。

上海市中心城区无人机变高倾斜摄影技术研究与应用

无人机倾斜摄影三维建模为智慧城市、城市管理和规划建设提供了重要基础数据,以上海市黄浦江北岸中心城区为研究区,采用飞马D2000无人机和长焦OP4000倾斜摄影系统,人工模拟数字高程变高飞行,飞行效率提升20%以上;一次性获取高精度中心城区倾斜摄影数据(0.03 m),实景三维模型精度x、y、z3个方向的标准差分别为0.051 m、0.057 m和0.078 m,符合1∶500比例尺测图的要求。探索了城市实景三维模型在天际线景观和古建筑保护规划设计中的应用,为上海市北外滩旧城改造和规划提供了技术依据。

无人机在不同飞行高度下的精度差异分析

文章以赤峰市退耕还林工程区内的典型植被山杏灌木林和杨树林为研究对象,选定飞行区域,利用无人机进行飞行试验。通过改变飞行高度和重叠度参数,对获取影像数据的水平方向和垂直方向的误差进行差异性分析。结果表明,重叠度90%的水平、垂直方向及综合误差明显降低,优于重叠度80%的误差分布;且飞行高度与垂直方向误差呈正相关;地面分辨率随飞行高度的递增逐渐降低。

无人直升机飞行高度与速度对喷雾沉积分布的影响

为了找出小型无人直升机喷洒农药时影响农药沉积的因素及各因素对农药沉积的影响程度,并通过试验制定相应的试验方法和规范,该文采用二因素三水平试验方法安排试验,研究了无人直升机喷雾沉积浓度,沉积均匀性与飞机飞行高度,飞行速度及两因素间的交互作用的关系,分别建立了试验指标之沉积浓度,沉积均匀性与飞行速度和飞行高度之间的关系模型。对试验样本进行方差分析和回归分析(显著性水平α取0.05),结果表明:飞行高度,飞行速度及两因素间的交互作用对沉积浓度的影响极显著,对应的P-value值分别为2.0684×10-4,8.2190×10-5,9.7052×10-5;飞行高度和飞行速度对沉积均匀性的影响极显著,对应的P-value值分别为9.8410×10-3,1.1550×10-3;两因素间的交互作用对沉积均匀性影响显著,对应的P-value值为2.5594×10-2。分别建立的沉积浓度,沉积均匀性与飞行速度和飞行高度之间的关系模型,在飞行速度和飞行高度区间范围内失拟不显著,对应的失拟性检验结果分别为:FLf=3.7024<F0.1(3,1)=53.5932,FLf=17.60<F0.1(3,1)=53.5932,可以为实际生产应用提供指导。小型无人直升机喷洒农药时,影响沉积浓度及均匀性的因素有:飞行高度,飞行速度及两因素间的交互作用。建立的沉积浓度,沉积均匀性与飞行高度和飞行速度两因素关系模型可以为实际生产应用提供指导。

基于响应面法的P20型多旋翼无人机施药参数优化与试验

为了找出多旋翼无人机喷洒农药时影响农药沉积的因素及其影响程度,提高雾滴在靶标上的沉积水平,并通过试验制定相应的试验方法和规范,在单因素试验的基础上,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论对施药机具的喷雾参数进行研究.以飞行高度、飞行速度、喷头流量等工作参数为影响因素,以雾滴在靶标上的沉积水平为目标函数,建立雾滴沉积水平的二次多项式数学模型,并分析模型的有效性与因子间的交互作用.利用Design-Expert 8.0.5软件的回归分析法和响应面分析法对模型进行优化分析,得到施药机最优喷洒参数组合.结果表明,对雾滴沉积水平影响大小依次为飞行高度、飞行速度、喷头流量;最优喷洒参数组合为飞行高度2.0 m,飞行速度3.7m·s^(-1),喷头流量430 m L·min^(-1),此条件下的雾滴在靶标上的最大沉积水平为68.69%,且与模型预测值相比相对误差为±5%以内.

巡航导弹飞行撞地概率的一种计算方法

研究了巡航导弹飞行高度控制系统对应的高度控制误差和地形起伏误差,在综合这两种误差的基础上,提供了一种飞行撞地概率的计算方法,并给出了飞行高度与之对应的撞地概率计算实例。计算和分析得出,参考航迹高度取现行标准值的某型巡航导弹撞地概率太大,需通过减小高度探测控制系统的误差或者增大参考航迹的规划高度来降低撞地概率。

亚音速涵道式冲压空气涡轮性能数值仿真

空中加油吊仓多采用"涵道式冲压空气涡轮"(Ducted Ram Air Turbine,以下简称DRAT)作为动力装置。空气涡轮性能的优劣直接影响DRAT的工作性能。为了对吊仓飞行高度以及飞行表速对空气涡轮性能影响进行研究,找到减少涡轮流动损失,提高系统的输出功率和效率的方法。采用NUMECA软件对涡轮流动进行叶轮机械数值仿真,对涡轮飞行包线内性能变化进行分析,得到了涡轮在飞行包线内的最小功率点和对应的最小功率,并通过对空气涡轮性能分析,建立一套关于空气涡轮性能的可行和实用的数值仿真方法。

几种牧草种子空间诱变效应研究

2003年11月利用返回式卫星搭载牧草种子,返回后对其标准发芽率、田间出苗率、株高、分蘖数、生育期等生物学性状进行观察。结果表明,空间搭载后标准发芽率、硬实率和田间出苗率没有显著变化。空间诱变对牧草株高和分蘖数的影响因物种而异。搭载时种子含水量对空间诱变效应影响大小因物种而异。胡枝子Lespedeza bicolor搭载后代中出现矮化、早熟、黄化等突变体。空间搭载对牧草部分农艺性状有显著的诱变作用,通过空间搭载获得有价值的突变体是可行的。

无人飞机低容量喷雾中影响药剂对水稻纹枯病和二化螟防治效果的因素分析

以广东极飞无人飞机P20为喷雾器械,以240 g/L噻呋酰胺悬浮剂和5%阿维菌素乳油为防治药剂,开展了无人飞机低容量喷雾中作业参数(飞行高度和飞行速度)、喷雾用水量及喷头类型4个因素对水稻纹枯病、二化螟防治效果的影响评价。结果表明:在飞行速度的4个处理(3、4、5、6 m/s)中,药剂对水稻纹枯病、二化螟的防治效果均表现为飞行速度越慢,防效越高;在飞行高度的4个处理(1.5、2.0、2.5、3.0 m)中,药剂对水稻纹枯病、二化螟的防治效果均表现为作业高度为2.0和2.5 m的防效较高,且均显著高于作业高度为1.5和3.0 m的防效;在用水量的3个处理(7.5、15.0、22.5 L/hm^2)中,药剂对水稻纹枯病、二化螟的防治效果均表现为用水量越多,防效越高,且三者之间的差异均达显著性水平;在两种类型的喷头中,离心式喷头(极飞P20)与压力式喷头(大疆T16)对水稻纹枯病、二化螟防效的影响均无显著性差异。根据以上结果优化的作业参数为:飞行速度3~4 m/s,飞行高度2~2.5 m,喷雾用水量为15.0~22.5 L/hm^2。

一种新的航空伽马能谱测量数据改正方法

在地形起伏较大的山区进行航空伽马能谱测量时,使用传统的方法做高度改正,往往造成不小的误差,为此笔者提出一种飞行高度与地形的同步改正的方法。该方法快捷简便,简单易行,较好地解决了上述难题。

大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性试验研究

为探索在大载荷植保无人直升机下洗气流作用下各因素对静电喷雾沉积特性的影响规律,将正交试验与Box-Behnken响应面试验相结合,在定性分析的基础上,建立起沉积特性参数与荷电电压、飞行参数等影响因素之间的数学预测模型,定量地分析了各因素对沉积特性的影响.结果表明:大载荷无人直升机静电喷雾沉积特性受施药过程中荷电电压和飞行参数的影响显著.雾滴单位面积沉积量与荷电电压成正相关,与飞行速度、飞行高度成负相关.相同飞行参数下(飞行速度5m/s、飞行高度4m),荷电电压8kV的静电喷雾单位面积沉积量为0.3180μL/cm^2,比非静电喷雾单位面积沉积量提高了1.17倍.与此同时,沉积量变异系数与飞行速度成正相关,与荷电电压、飞行高度成负相关,即增加荷电电压、降低飞行速度或者提高飞行高度能有效改善雾滴的沉积均匀性.

飞行参数对六旋翼植保无人机雾滴在荔枝树冠层沉积分布的影响

为实现植保无人机施药技术在荔枝病虫害防控中的高效应用,研究了油动六旋翼植保无人机的飞行高度(5、6、8 m)和飞行速度(2.8、3.4 m/s)对雾滴在荔枝冠层的沉积分布及穿透性的影响。结果表明:不同飞行高度对雾滴在荔枝冠层的沉积分布及穿透性影响显著,飞行高度为5 m和6 m时雾滴在荔枝冠层分布及穿透性较好,飞行高度为8 m效果较差。飞行高度为5 m时:飞行速度的变化对雾滴在荔枝冠层分布影响不显著,而对穿透性影响显著,飞行速度2.8 m/s的穿透性显著好于3.4 m/s;飞行高度为6 m时:飞行速度2.8 m/s雾滴在荔枝冠层分布和穿透性均显著好于3.4 m/s;飞行速度为2.8 m/s时:飞行高度6 m雾滴在荔枝冠层分布和穿透性均显著好于5 m。油动六旋翼植保无人机飞行高度和飞行速度均对雾滴在荔枝冠层沉积分布和穿透性有显著影响,此种机型对荔枝树进行植保作业最佳施药参数为飞行高度6 m、飞行速度2.8 m/s。

某飞艇纵向气动估算及试验验证

针对某一具体的飞艇,在缺少风洞吹风数据的情况下,利用现有气动力手册中的工程估算公式,对飞艇作了气动力估算;采用飞艇的小扰动线化方程,进行本体特性分析.飞艇的小扰动线化方程从低速飞机的线化小扰动方程获得.在Matlab软件中的simulink工具箱中,进行了PID控制律的数字仿真;通过反复迭代循环,观察系统的时域响应,根据最后的响应结果,设计了其定高飞行的控制律;最后进行了真实的飞行试验.试验完成了飞艇自主远距离往返飞行,共飞行时间达2 0min ,指令飞行高度为30 0m .将试验和理论结果进行比较,吻合较好,表明高度控制律设计合理,气动估算可行,有实用价值.

巡航导弹跨海飞行高度跟踪系统仿真

海浪的运动决定于水深和海面风力等因素,文中采用功率谱密度(PSD)函数和概率密度函数(PDF)对海浪运动进行建模仿真,得到了与实际观察相符的海浪运动模型,并将此模型应用于巡航导弹掠海飞行高度跟踪仿真系统中,由此判断巡航导弹在掠海飞行性能所受海浪的影响程度,为巡航导弹地形跟踪控制系统的设计和航迹规划奠定了基础。

飞行高度与血压变化的相关性分析

目的探讨不同飞行高度中血压的变化。方法收集25名健康受试者,利用改装的卫生飞机分别于不同飞行高度1 000、4 000 m和6 900 m对受试者进行收缩压和舒张压的监测。结果随着飞行高度的升高,收缩压和舒张压均有所下降。而在同一飞行高度时性别、年龄与收缩压差异有统计学意义。结论飞行高度升高导致收缩压和舒张压都下降,因此当使用卫生飞机转运患者时应注意飞行高度。

卫星搭载不同紫花苜蓿品种的生物学特性反应(简报)

太空育种具有变异多、幅度大、高产、优质、早熟及抗病力强等特点,是集航天技术、生物技术、农业育种技术于一体的农业育种新途径。以不同时期株高为指标,对3个紫花苜蓿Medicago sativa品种卫星搭载效应进行研究。结果发现,对于中苜一号,幼苗期卫星搭载株高显著低于地面对照,分枝期和初花期则相反,搭载后株高显著增加;对于龙牧803,卫星搭载后幼苗期和分枝期的株高显著增加,初花期则表现为无显著差异;对于敖汉苜蓿,卫星搭载植株在3个时期的株高都显著高于对照;研究结果表明,卫星搭载的生物学效应因品种和时期而异,这可能是由不同紫花苜蓿品种间诱变敏感性的差异引起的。

基于工程转捩模型的高超声速进气道特性

为研究高超声速进气道的性能参数随飞行高度、来流湍流度及来流马赫数的变化规律,并考察其压缩面上的边界层转捩现象对进气道性能的影响,采用本课题组程序平台HGFS所发展的γ-Reθ转捩模型进行了一系列的数值模拟工作,并对相应的流动现象和机理进行分析。首先,利用进气道压缩面的简化模型对γ-Reθ转捩模型经验关联公式的高超声速改进方法进行了验证;其次,以某型等熵压缩面的高超声速进气道为对象,研究了飞行高度、来流马赫数对边界层转捩位置等多个参数的影响。结果表明:随着飞行高度的增加,压缩面上边界层转捩位置延后,进气道总压恢复系数下降;与地表情况相比,在设计飞行高度转捩位置延后了约0.525 m,边界层厚度增加了约73%,总压恢复系数下降了约3.2%;来流湍流度变化0.5%量级可导致转捩位置移动0.2 m左右,但来流湍流度对总压恢复系数的影响则很小。